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专题15 几何图形初步
一.选择题
1.(2024 兴庆区模拟)如图,A、B、C、D四点在一条直线上,若AB=CD,下列各式表示线段AC错误的是( )
A.AC=AD﹣CD B.AC=AB+BC C.AC=BD﹣AB D.AC=AD﹣AB
2.(2024 前郭县一模)如图,A地到B地有三条路线,由上至下依次记为路线b,c,a,则从A地到B地的最短路线是c,其依据是( )
A.两点之间,线段最短 B.两点确定一条直线 C.两点之间,直线最短 D.直线比曲线短
3.(2024 长安区一模)一艘轮船在P处向M处的海上巡逻艇呼叫救援,根据如图所示,巡逻艇从M处去P处实施救援,若要航线最短,其航行的路线为( )
A.沿北偏东40°方向航行 B.沿南偏西50°方向航行
C.沿北偏东40°方向,航行30海里 D.沿南偏西40°方向,航行30海里
4.(2024 拱墅区一模)如图,AB∥CD,∠A=60°,则∠1的度数是( )
A.60° B.90° C.120° D.130°
5.(2024 北戴河区一模)如图,OA是北偏西60°方向的一条射线,若∠AOB=90°,射线OB的方向是( )
A.南偏西30° B.南偏西60° C.北偏东30° D.北偏东60°
6.(2024 德州)已知∠AOB,点P为OA上一点,用尺规作图,过点P作OB的平行线.下列作图痕迹不正确的是( )
A. B. C. D.
7.(2024 苏州)如图,AB∥CD,若∠1=65°,∠2=120°,则∠3的度数为( )
A.45 B.55° C.60° D.65°
8.(2024 南充)如图,两个平面镜平行放置,光线经过平面镜反射时,∠1=∠2=40°,则∠3的度数为( )
A.80° B.90° C.100° D.120°
9.(2024 宝鸡二模)∠1与∠2互余,∠1与∠3互补,若∠3=125°,则∠2=( )
A.35° B.45° C.55° D.65°
10.(2024 齐齐哈尔)将一个含30°角的三角尺和直尺如图放置,若∠1=50°,则∠2的度数是( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
11.(2024 邢台三模)已知∠AOB,①分别在OA,OB上取点C,D;②分别以点C,D为圆心,大于长为半径画弧,两弧在∠AOB内交于点E;③作射线OE.这样得到的∠AOE与∠EOB的大小关系为( )
A.∠AOE>∠EOB B.∠AOE=∠EOB C.∠AOE<∠EOB D.不能确定
12.(2024 金华一模)如图,平行于主光轴MN的光线AB和CD经过凸透镜的折射后,折射光线BE,DF交于主光轴MN上一点P.若∠ABE=150°,∠CDF=170°,则∠EPF的度数是( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
二.填空题
13.(2024 江门校级一模)已知一个角的补角等于这个角的余角的3倍,则这个角的度数是 .
14.(2024 瑶海区校级模拟)若点P在线段AB的延长线上,AP=8,BP=3,则AB的长为 .
15.(2024 潍坊二模)如图,已知∠AOB,以点O为圆心,以任意长为半径画弧MN,分别交OA,OB于点M,N,再以点N为圆心,以MN长为半径画弧PQ,交弧MN于点C,画射线OC.若∠AOB=31°52′12″,则∠AOC的度数为 度.
16.(2024 吉林二模)比较大小:20.24° 20°24′(填“>”“<”或“=”).
17.(2024 武威二模)如图,点A,点B在同一条直线上,射线OD和射线OE分别平分∠AOC和∠BOC,若角∠COD=62°,则∠BOE= °.
18.(2024 靖宇县校级一模)如图所示,从A处到公路m有三条路线可走,为了尽快赶到公路上,应选择的路线是 ,理由是 .
19.(2024 东明县一模)共享单车为市民的绿色出行提供了方便.图①是某品牌共享单车放在水平地面的实物图,图②是其示意图,其中AB,CD都与地面l平行,∠BCD=α,∠BAC=β,AM∥CB,则∠MAC是 .(用含α,β的式子表示)
三.解答题
20.(2024 固原模拟)如图1是长方形纸带,∠DEF=28°,将纸带沿EF折叠成图2,再沿BF折叠成图3,则图3中的∠DHF的度数是 .
21.(2024 莲都区二模)课堂上同学们独立完成了这样一道问题:“如图,已知AB∥CD,AD∥BC,求证:∠1=∠2.”
小莲同学解答如下:
∵AB∥CD, ∴∠1+∠BCD=180°, ∵AD∥BC, ∴∠2+∠BCD=180°, ∴∠1=∠2.
小莲的证法是否正确?若正确,请在框内打“√”;若错误,请写出你的证明过程.
22.(2023 金东区二模)如图,AD∥BC,点E是BA延长线上一点,∠E=∠DCE.
(1)求证:∠B=∠D.
(2)若CE平分∠BCD,∠E=47°,求∠B的度数.
23.(2024 金昌三模)如图,AB∥DG,∠1+∠2=180°.
(1)试判断AD与EF的位置关系,并说明理由.
(2)若DG是∠ADC的平分线,∠2=150°,求∠B的度数.
24.(2024 田阳区二模)如图是一种躺椅及其简化结构示意图,扶手AB与底座CD都平行于地面EF,前支架OE与后支架OF分别与CD交于点G和点D,AB与DM交于点N,∠AOE=∠BNM.
(1)求证:OE∥DM;
(2)若OE平分∠AOF,∠ODC=30°,求扶手AB与靠背DM的夹角∠ANM 的度数.
答案与解析
一.选择题
1.(2024 兴庆区模拟)如图,A、B、C、D四点在一条直线上,若AB=CD,下列各式表示线段AC错误的是( )
A.AC=AD﹣CD B.AC=AB+BC C.AC=BD﹣AB D.AC=AD﹣AB
【点拨】根据线段的和差即可得到结论.
【解析】解:∵A、B、C、D四点在一条直线上,AB=CD,
∴AC=AD﹣CD=AD﹣AB=AB+BC,
故选:C.
【点睛】本题考查了两点间的距离以及线段的和差,熟知各线段之间的和差关系是解答此题的关键.
2.(2024 前郭县一模)如图,A地到B地有三条路线,由上至下依次记为路线b,c,a,则从A地到B地的最短路线是c,其依据是( )
A.两点之间,线段最短 B.两点确定一条直线 C.两点之间,直线最短 D.直线比曲线短
【点拨】根据线段的性质,可得答案.
【解析】解:从A地到B地的最短路线是c,其中蕴含的数学道理是两点之间线段最短,
故选:A.
【点睛】本题考查了线段的性质,熟记两点之间,线段最短是解题关键.
3.(2024 长安区一模)一艘轮船在P处向M处的海上巡逻艇呼叫救援,根据如图所示,巡逻艇从M处去P处实施救援,若要航线最短,其航行的路线为( )
A.沿北偏东40°方向航行 B.沿南偏西50°方向航行
C.沿北偏东40°方向,航行30海里 D.沿南偏西40°方向,航行30海里
【点拨】根据方位角的定义即可得到结论.
【解析】解:航行的路线为沿南偏西40°方向,航行30海里,
故选:D.
【点睛】本题考查了方位角.熟练掌握方向角的定义是解题的关键.
4.(2024 拱墅区一模)如图,AB∥CD,∠A=60°,则∠1的度数是( )
A.60° B.90° C.120° D.130°
【点拨】由平行线的性质得到∠A+∠2=180°,求出∠2=120°,由对顶角的性质得到∠1=∠2=120°.
【解析】解:∵AB∥CD,
∴∠A+∠2=180°,
∵∠A=60°,
∴∠2=120°,
∵∠1、∠2是对顶角,
∴∠1=∠2=120°.
故选:C.
【点睛】本题考查平行线的性质,对顶角的性质,关键是由平行线的性质得到∠A+∠2=180°.
5.(2024 北戴河区一模)如图,OA是北偏西60°方向的一条射线,若∠AOB=90°,射线OB的方向是( )
A.南偏西30° B.南偏西60° C.北偏东30° D.北偏东60°
【点拨】根据方向角的定义得出∠AON=60°,在根据平角的定义求出∠SOB的大小即可.
【解析】解:由方向角的定义可知,∠AON=60°,
∵∠AOB=90°,
∴∠SOB=180°﹣90°﹣60°=30°,
即OB的方向为南偏西30°,
故选:A.
【点睛】本题考查方向角,理解方向角的定义是正确解答的前提.
6.(2024 德州)已知∠AOB,点P为OA上一点,用尺规作图,过点P作OB的平行线.下列作图痕迹不正确的是( )
A.B. C. D.
【点拨】根据所给作图痕迹,结合平行线的判定,依次进行判断即可.
【解析】解:如图所示,
∵OM平分∠AOB,
∴∠AOM=∠BOM,
又∵PO=PM,
∴∠AOM=∠PMO,
∴∠PMO=∠BOM,
∴PM∥OB.
故A选项不符合题意.
如图所示,
∵OP=OM,
∴∠OPM=∠OMP.
又∵PN平分∠APM,
∴∠APN=∠MPN.
据此无法得到判定PN∥OB的条件.
故B选项符合题意.
如图所示,
∵OP=ON=PM=MN,
∴四边形OPMN是菱形,
∴PM∥OB.
故C选项不符合题意.
如图所示,
根据作图步骤可知,
这里作了一个角(∠APM)等于已知角(∠O),
∵∠APM=∠O,
∴PM∥OB.
故D选项不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了平行线的判定及作图﹣基本作图,熟知平行线的判定是解题的关键.
7.(2024 苏州)如图,AB∥CD,若∠1=65°,∠2=120°,则∠3的度数为( )
A.45 B.55° C.60° D.65°
【点拨】根据“两直线平行,同位角相等”求出∠ACD=65°,再根据三角形外角性质求解即可.
【解析】解:∵AB∥CD,∠1=65°,
∴∠ACD=∠1=65°,
∵∠2=∠ACD+∠3,∠2=120°,
∴∠3=55°,
故选:B.
【点睛】此题考查了平行线的性质和三角形的外角性质,熟记平行线的性质是解题的关键.
8.(2024 南充)如图,两个平面镜平行放置,光线经过平面镜反射时,∠1=∠2=40°,则∠3的度数为( )
A.80° B.90° C.100° D.120°
【点拨】根据经过两次反射后的光线与入射光线平行,得出∠3=∠4即可.
【解析】解:如图:∵∠1=∠2=40°,
∴∠4=180°﹣∠1﹣∠2=100°,
∵两个平面镜平行放置,
∴经过两次反射后的光线与入射光线平行,
∴∠3=∠4=100°,
故选:C.
【点睛】本题考查平行线的性质,关键是掌握经过两次反射后的光线与入射光线平行.
9.(2024 宝鸡二模)∠1与∠2互余,∠1与∠3互补,若∠3=125°,则∠2=( )
A.35° B.45° C.55° D.65°
【点拨】根据∠1与∠2互余,可知∠1=90°﹣∠2;由∠3与∠1互补,可知∠3=180°﹣∠1,代入∠2的度数计算即可.
【解析】解:∵∠1与∠3互补,∠3=125°,
∴∠1=55°,
∵∠1与∠2互余,
∴∠2=90°﹣55°=35°.
故选:A.
【点睛】本题考查了余角和补角,解决本题的关键是熟记余角和补角的定义.
10.(2024 齐齐哈尔)将一个含30°角的三角尺和直尺如图放置,若∠1=50°,则∠2的度数是( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
【点拨】由对顶角的性质得到∠3=∠1=50°,∠2=∠4,求出∠4=90°﹣∠3=40°,即可得到∠2的度数.
【解析】解:∵∠3=∠1=50°,
∴∠4=90°﹣∠3=40°,
∴∠2=∠4=40°.
故选:B.
【点睛】本题考查对顶角,关键是掌握对顶角的相等.
11.(2024 邢台三模)已知∠AOB,①分别在OA,OB上取点C,D;②分别以点C,D为圆心,大于长为半径画弧,两弧在∠AOB内交于点E;③作射线OE.这样得到的∠AOE与∠EOB的大小关系为( )
A.∠AOE>∠EOB B.∠AOE=∠EOB C.∠AOE<∠EOB D.不能确定
【点拨】根据角平分线的尺规作图法可知,由于不能确定OC,OD大小关系,因此射线OE不一定是的角平分线,即可的得解.
【解析】解:由于不能确定OC,OD大小关系,就不能确定∠AOE与∠EOB的大小关系.
故选:D.
【点睛】此题考查角平分线的定义,作图,熟练掌握角平分线的作图是解题的关键.
12.(2024 金华一模)如图,平行于主光轴MN的光线AB和CD经过凸透镜的折射后,折射光线BE,DF交于主光轴MN上一点P.若∠ABE=150°,∠CDF=170°,则∠EPF的度数是( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
【点拨】根据平行线的性质得∠BPM=180°﹣∠ABE=30°,∠DPM=180°﹣∠CDF=10°,由此得∠BPD=∠BPM+∠DPM=40°,进而根据对顶的性质得∠EPF的度数.
【解析】解:∵AB∥MN∥CD,
∴∠ABE+∠BPM=180°,∠CDF+∠DPM=180°,
又∵∠ABE=150°,∠CDF=170°,
∴∠BPM=180°﹣∠ABE=180°﹣150°=30°,∠DPM=180°﹣∠CDF=180°﹣170°=10°,
∴∠BPD=∠BPM+∠DPM=30°+10°=40°,
∴∠EPF=∠BPD=40°.
故选:C.
【点睛】此题主要考查了平行线的性质,准确识图,熟练掌握平行线的性质是解决问题的关键.
二.填空题
13.(2024 江门校级一模)已知一个角的补角等于这个角的余角的3倍,则这个角的度数是 45° .
【点拨】做此类题可首先设未知数,然后列出等式解答即可.这个角的补角则为180°﹣x,余角为90°﹣x.
【解析】解:设这个角的度数为x.
即180°﹣x=3(90°﹣x)
则x=45°.
故答案为:45°
【点睛】此类题属基础题,关键是明确余角和补角的定义,列出等量关系式解答即可.
14.(2024 瑶海区校级模拟)若点P在线段AB的延长线上,AP=8,BP=3,则AB的长为 5 .
【点拨】根据线段的和差关系进行求解即可.
【解析】解:∵点P在线段AB的延长线上,AP=8,BP=3,
∴AB=AP﹣BP=5,
故答案为:5.
【点睛】本题主要考查了线段的和差计算,线段的和差问题,通常可以考虑用“截长法”或“补短法”来完成.
15.(2024 潍坊二模)如图,已知∠AOB,以点O为圆心,以任意长为半径画弧MN,分别交OA,OB于点M,N,再以点N为圆心,以MN长为半径画弧PQ,交弧MN于点C,画射线OC.若∠AOB=31°52′12″,则∠AOC的度数为 63.74 度.
【点拨】根据题意可得:∠AOB=∠BOC=31°52′12″,从而可得∠AOC=63°44′24″,然后利用度分秒的进制进行计算,即可解答.
【解析】解:由题意得:∠AOB=∠BOC=31°52′12″,
∴∠AOC=2∠AOB=2×31°52′12″=62°104′24″=63°44′24″,
∵1′=60′,
∴24″=0.4′,
∵1°=60′,
∴44.4′=0.74°,
∴∠AOB=63.74°,
故答案为:63.74°.
【点睛】本题考查了度分秒的换算,角平分线的性质,准确熟练地进行计算是解题的关键.
16.(2024 吉林二模)比较大小:20.24° < 20°24′(填“>”“<”或“=”).
【点拨】将20°24′化为度,然后比较大小即可.
【解析】解:20°24′
=20°+(24÷60)°
=20.4°>20.24°,
故答案为:<.
【点睛】本题考查度分秒的换算,熟练掌握度分秒之间的进率是解题的关键.
17.(2024 武威二模)如图,点A,点B在同一条直线上,射线OD和射线OE分别平分∠AOC和∠BOC,若角∠COD=62°,则∠BOE= 28 °.
【点拨】根据角平分线的定义可得∠AOC=124°,然后利用平角定义可得∠BOC=56°,从而再利用角平分线的定义进行计算,即可解答.
【解析】解:∵射线OD平分∠AOC,∠COD=62°,
∴∠AOC=2∠COD=124°,
∴∠BOC=180°﹣∠AOC=56°,
∵射线OE平分∠BOC,
∴∠BOE=∠BOC=28°,
故答案为:28.
【点睛】本题考查了角平分线的定义,根据题目的已知条件并结合图形进行分析是解题的关键.
18.(2024 靖宇县校级一模)如图所示,从A处到公路m有三条路线可走,为了尽快赶到公路上,应选择的路线是 AC ,理由是 垂线段最短 .
【点拨】从直线外一点向这条直线所画的线段中只有垂直线段最短,据此解答即可.
【解析】解:应选择的路线是AC,理由是垂线段最短;
故答案为:AC,垂线段最短.
【点睛】本题考查垂线的性质在实际生活中的运用,关键是掌握垂线段的性质:垂线段最短.
19.(2024 东明县一模)共享单车为市民的绿色出行提供了方便.图①是某品牌共享单车放在水平地面的实物图,图②是其示意图,其中AB,CD都与地面l平行,∠BCD=α,∠BAC=β,AM∥CB,则∠MAC是 180°﹣α﹣β .(用含α,β的式子表示)
【点拨】由AB∥CD得到∠BCD+∠ACB+∠CAB=180°,代入∠BCD=α,∠BAC=β得到∠ACB=180°﹣α﹣β,由AM∥CB即可得到∠MAC=∠ACB=180°﹣α﹣β.
【解析】解:∵AB∥CD,
∴∠BCD+∠ACB+∠CAB=180°,
∵∠BCD=α,∠BAC=β,
∴∠ACB=180°﹣∠BCD﹣∠CAB=180°﹣α﹣β,
∵AM∥CB,
∴∠MAC=∠ACB=180°﹣α﹣β.
故答案为:180°﹣α﹣β.
【点睛】本题考查了平行线的性质,掌握平行线的性质是解题的关键.
三.解答题
20.(2024 固原模拟)如图1是长方形纸带,∠DEF=28°,将纸带沿EF折叠成图2,再沿BF折叠成图3,则图3中的∠DHF的度数是 84° .
【点拨】如图2,延长AE到M,由折叠的性质得到:∠MEF=∠DEF=28°,由平行线的性质推出∠EFN=∠MEF=28°,由三角形外角的性质求出∠DNF=∠EFN+∠NEF=56°,如图3,由折叠的性质得到:∠FGH=∠DNC=56°,由三角形外角的性质得到∠DHF=∠GFH+∠FGH=84°.
【解析】解:如图2,延长AE到M,
由折叠的性质得到:∠MEF=∠DEF=28°,
∵AE∥BF,
∴∠EFN=∠MEF=28°,
∴∠DNF=∠EFN+∠NEF=28°+28°=56°,
如图3,
由折叠的性质得到:∠FGH=∠DNC=56°,
∵∠GFH=28°,
∴∠DHF=∠GFH+∠FGH=28°+56°=84°.
故答案为:84°.
【点睛】本题考查平行线的性质,折叠的性质,三角形外角的性质,关键是由折叠的性质得到∠MEF=∠DEF=28°,∠FGH=∠DNC=56°.
21.(2024 莲都区二模)课堂上同学们独立完成了这样一道问题:“如图,已知AB∥CD,AD∥BC,求证:∠1=∠2.”
小莲同学解答如下:
∵AB∥CD, ∴∠1+∠BCD=180°, ∵AD∥BC, ∴∠2+∠BCD=180°, ∴∠1=∠2.
小莲的证法是否正确?若正确,请在框内打“√”;若错误,请写出你的证明过程.
【点拨】由平行线的性质推出∠1+∠BAD=180°,∠2+∠BAD=180°,由补角的性质推出∠1=∠2.
【解析】小莲的证法是错误的.
证明:AB∥CD,
∴∠1+∠BAD=180°,
∵AD∥BC,
∴∠2+∠BAD=180°,
∴∠1=∠2.
【点睛】本题考查平行线的性质,关键是掌握平行线的性质:两直线平行,同旁内角互补.
22.(2023 金东区二模)如图,AD∥BC,点E是BA延长线上一点,∠E=∠DCE.
(1)求证:∠B=∠D.
(2)若CE平分∠BCD,∠E=47°,求∠B的度数.
【点拨】(1)先利用平行线的性质可得∠B=∠EAD,再利用已知和平行线的判定可得EB∥CD,然后再利用平行线的性质可得∠D=∠EAD,即可解答;
(2)根据已知可得∠DCE=47°,再利用角平分线的定义可得∠BCE=∠DCE=47°,然后利用三角形内角和定理,进行计算即可解答.
【解析】(1)证明:∵AD∥BC,
∴∠B=∠EAD,
∵∠E=∠DCE,
∴EB∥CD,
∴∠D=∠EAD,
∴∠B=∠D;
(2)解:∵∠E=47°,∠E=∠DCE,
∴∠E=∠DCE=47°,
∵CE平分∠BCD,
∴∠BCE=∠DCE=47°,
∴∠B=180°﹣∠E﹣∠BCE=86°.
【点睛】本题考查了平行线的性质,三角形内角和定理,熟练掌握平行线的性质和三角形内角和定理是解题的关键.
23.(2024 金昌三模)如图,AB∥DG,∠1+∠2=180°.
(1)试判断AD与EF的位置关系,并说明理由.
(2)若DG是∠ADC的平分线,∠2=150°,求∠B的度数.
【点拨】(1)先根据AB∥DG,得到∠1=∠BAD,再根据∠1+∠2=180°得到∠BAD+∠2=180°故可求解;
(2)先求出∠1=30°,得到∠GDC=30°,根据平行线的性质即可得到∠B的度数.
【解析】(1)证明:AD∥EF,理由如下:
∵AB∥DG,
∴∠1=∠BAD,
∵∠1+∠2=180°,
∴∠BAD+∠2=180°,
∴AD∥EF;
(2)解:∵∠1+∠2=180°,∠2=150°,
∴∠1=30°,
∵DG平分∠ADC,
∴∠1=∠GDC=30°,
∵AB∥DG,
∴∠B=∠GDC=30°.
【点睛】此题主要考查平行线的性质与判定,解题的关键是熟知平行线和角平分线的性质.
24.(2024 田阳区二模)如图是一种躺椅及其简化结构示意图,扶手AB与底座CD都平行于地面EF,前支架OE与后支架OF分别与CD交于点G和点D,AB与DM交于点N,∠AOE=∠BNM.
(1)求证:OE∥DM;
(2)若OE平分∠AOF,∠ODC=30°,求扶手AB与靠背DM的夹角∠ANM 的度数.
【点拨】(1)结合题意,根据对顶角相等推出∠AOE=∠AND,根据“同位角相等,两直线平行”即可得解;
(2)根据平行线的性质及角平分线定义求解即可.
【解析】(1)证明:∵∠BNM=∠AND,∠AOE=∠BNM,
∴∠AOE=∠AND,
∴OE∥DM;
(2)解:∵AB与底座CD都平行于地面EF,
∴AB∥CD,
∴∠BOD=∠ODC=30°,
∵∠AOF+∠BOD=180°,
∴∠AOF=150°,
∵OE平分∠AOF,
∴∠EOF=∠AOF=75°,
∴∠BOE=∠BOD+∠EOF=105°,
∵OE∥DM,
∴∠ANM=∠BOE=105°.
【点睛】本题主要考查了平行线的判定与性质的运用,掌握平行线的判定与性质是解题的关键.
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